创设挑战性学习情境,激发儿童大脑潜能-南京市东山小学“有意义的挑战性学习”研究与探索

1、创设挑战性学习情境，激发儿童大脑潜能南京市东山小学“有意义的挑战性学习”研究与探索摘要：南京市东山小学在进行了十一年“友善用脑”的相关研究后，提出了 “从友善用脑走 向友善激发,从而使学生的学习更有意义”的理念。研究通过领域跨度、思维阶度、知识密度、 灵感程度四个维度来构建挑战性学习的课堂范式，通过与已有的知识经验相关联、与情感体验相关 联、与身体活动相关联等方式来实现挑战性学习的内在价值。关键词：友善用脑；友善激发；挑战性学习2008年开始，南京市东山小学进行了 “友善 用脑”的相关研究，经过11年的实践与探索，学 校建构了 “基于脑科学”的课堂教学范式“友 学课堂”，形成了具有校本特色的评

2、价体系，初步 搭建了以“休闲+”为主题的拓展性校本课程框架。 然而学校在不断发展的同时，一些问题也逐步暴 露出来：国家课程及校本课程在内容设置上存在 “挑战度不足”的问题；教师在编排课程内容时 不能灵活地把脑科学研究成果运用到平时的教学 当中；学生学业挑战度和主动合作学习水平较低； 学生对一些知识的学习，学得轻松却忘得快等。 基于以上情况，南京市东山小学进行分析，提出了 “从友善用脑走向友善激发，从而使学生 的学习更有意义”的理念。通过骨干教师为期两 年的每周一次的沙龙活动，我们找到了解决这一 系列问题的方法，逐步形成了 “有意义的挑战性学 习”的课堂范式。一、从“友善用脑”走向“友善激发”：

3、“有意 义的挑战性学习”的内涵解读“有意义的挑战性学习”，即基于脑科学理念 提出的一种通过实践把脑科学研究成果转化为具 体的教学策略和教学行为，再将其恰当地运用于 儿童的学习生活中，从而让教育更科学、更道德， 让儿童发展更健康、更和谐。学校力求创设低威 胁的学习环境，营造适宜的学习氛围；克服当前 课堂学习的平庸，教师以浸润式状态编排有趣且 有价值的高挑战性学习任务；通过教师与学生、 学生与学生的交往互动，使学生在彼此的交流中 获得新知识，并且提高综合运用相关知识解决实 际问题的能力。在这样的过程中学生的探索合作、 积极思考和创新能力得到挑战，进而取得进步。 学生增强了勇气、信心和毅力，完善了自

4、我，获得 了成就感，从而实现进阶性发展。这样的一项研 究既服务于学生的学，也是对素质教育课堂教学 改革的一种校本探索。二、从“认识”走向“了解有意义的挑战 性学习”的价值解析“挑战性学习”的研究背景“挑战性学习”在我国始于大学课堂的变 革。大学课程挑战度不足，是我国建设世界一流 本科教育事业发展中的问题之一。2008年清华 大学提出了 “挑战性学习课程”（Challenge Based Learning，简称CBL）的课堂教学模式。这类课程 力图通过设计有趣且有价值的挑战性问题吸引学 生，激发学生的好奇心和想象力，使得学生在完成 挑战性任务的过程中获得成就感，进而增强他们 的勇气、信心和能力。

5、CBL所倡导的课堂教学模 式的关键，是创设能激发学生兴趣且符合学生的 已有知识、学生“跳一跳”就能解决的难题，从而 引导学生综合地运用所学知识去解决这些难题。 日本学者佐藤学在学校的挑战：创建学习共同 体一书中提出，“合作学习的最大优点就在于保 障每一个学生冲刺与挑战的学习”，我们往往重点 关注了合作学习，而忽略了其实际上传达的深刻 认识合作学习的最终目标是每一个学生的挑 战性学习。不仅仅是高等教育缺乏挑战，我们现今的中 小学课堂教学同样如此。课堂上，教学秩序“井然 有序”，教学过程“顺畅无阻”，师生配合“心有灵 犀”，课堂成了教师和少数学生的主场，他们“你 问我答”，搭配得无比巧妙，即使有“

6、不和谐”的 声音出现也会被忽略不计因而我们的学生越 来越“模式化”“工厂化”。正如清华大学本科 教育学情调查报告与美国顶尖研究型大学的 比较指出，清华学子在学业挑战度、生师互动水 平两项指标上均落后于对方。国家需要创新人 才，时代呼唤具有创新意识和创新能力的人才， 而创新人才的培养又是一项系统工程，它贯穿于 教育的全过程，需要从中、小学阶段的基础教育抓 起，让学习更有挑战性，让学生更有创新性。“挑战性学习”与东山小学基于脑科学研究 的契合点对于脑科学和学习科学的探索，东山小学经 历了十余年的探索历程。自2008年起，学校启动 了课堂教学改革，将脑科学与学校自身的文化传 统、教育现状相结合，提出

7、了一系列适应孩子身心 健康的教学方法，倡导合理善待大脑，科学利用大 脑。但是要想充分激活学生的大脑，必须设置更 有挑战性的任务来激发儿童的大脑。“挑战性学习”恰好契合了学校的已有研究， 它的提出源于脑科学、学习科学等研究。科学家 发现，在人的大脑中，有两个特殊的部位：“视交 叉上核（SCN）”和“蓝斑（LC） ”，它们就像一对 开关，是大脑处于“睡眠”还是“唤醒”状态的控 制器。SCN和LC始终是处于竞争态势的：LC的 活力开始下降，那么SCN就时刻准备上位，一场 乏味的研究、一部无聊的电影或是某个平淡无味 的故事都能达到此效果。而一位富有感染力的教 师、一个充满挑战性的学习任务能让LC为大脑

8、分 泌出更多有着抑制睡意作用的去甲肾上腺素，从 而让大脑更富有活力。这为学校研究的深入提供 了新的方向，这也是联合国教科文组织呼吁的未 来教育的发展趋势“神经科学的进步”将“有 助于我们调节教育行为”气扎根实践，深入落实 “挑战性学习”，必将促使教师更智慧地教，促进 学生更主动地学。三、从“理论”走向“实践有意义的挑战 性学习”的教育实践近年来，我国陆续颁布了若干项“教育减负” 政策，本意是减轻“违背教学规律和学生身心发展 规划，超出教学大纲、额外增加的一部分负担”， 但却有部分有失偏颇的想法出现：减负就是要让 学生快乐学习，不能有压力。殊不知压力并非是 “一无是处”的，一些压力同样可以产生积

9、极的结 果。良性压力就能促使大脑进入一种活跃模式， 增强儿童的大脑思维，强化儿童的认知能力，给儿 童带来成就感，促使儿童思维不断深入。挑战性学习应指向“意义”我们认为，只有契合学生的学习经验，能够 让学生的新旧知识建立联系，让学生有沉浸感、 沸腾感、获得感、成就感的挑战性学习才称得上 “有意义”。（1）与学生已有的知识经验相关联。学习的 本质一书提出，“对学习者的先有概念的考虑必 须成为一切教育计划的出发点”。学习者的先有 概念就是学生已有的学习经验。只有与学生的已 有经验相关联，才能在他们的头脑里建立起一座 认知的大厦。缺失了学生的学习经验，挑战性学 习便只能是空中楼阁。例如在教师执教记金华

10、 的双龙洞一课时，教师提出了挑战性学习任务：“作者叶圣陶是怎样用移步换景的方法来写这 篇游记的？ ”教师提出这一学习任务，必须考虑到 学生在学习黄果树瀑布一课时已经学习过“移 步换景”的写作手法，建立在已有学习经验基础之 上，后续的学习挑战才能得以展开。学生构建知 识的基本方式是“顺应”和“同化”，当新的知识 与其原有的经验相符时，新知就被同化、吸收并储 存下来，否则就会被排斥或经过修正、重组后再被 吸收。在这个过程中，大脑经历了从“平衡”到“不 平衡”再到“平衡”。基于此，学校设计了自学导 航，引导学生在课前能自主地预学，就是为了丰富 和再现学生的“原有经验”，便于学生课堂上知识 的有效迁移

11、，缩短大脑“适应”的过程，提高学生 构建新知的效率。（2）与情感体验相关联。所谓挑战，就是向 更高层次、更高领域的挺进、跳跃。“跳一跳，够 得到”，学生才会不停地跳跃，不断地挑战。在开 展挑战性学习的过程中，关注学生的情感体验是 挑战不断向前推进的重要保证。以教学“认识物 体和图形”为例，为了使学生体验到自我创造的成 就感，教者设计了这样一个情境：“小组合作用不 同形状的实物搭一搭,为南京青奥会献上一份礼 物。”对学生的每一幅作品，教者都给予肯定与赞 赏,学生们看见自己的作品得到老师的认可和同 学的赞许，成就感油然而生，学习的劲头更足了。 学生通过参与开放式的学习活动，体验到了成功 的快乐，这

12、种情感进而转化为更积极参与学习的 动力，为后一阶段的学习打下了坚实的情感基础。（3）与身体活动相关联。脑科学研究表明，多 感官学习能够更充分地调动大脑的学习状态。理想 的学习状态是学生在学习过程中进入一种“浸润” 的状态，全部身心毫无保留地进入到学习与挑战之 中。例如在学习李时珍夜宿古寺一课时，教师 引导学生带着动作去揣摩李时珍研究药材、品尝药 材、记录药材的过程，带着动作去讲述李时珍的故 事，这样的“编排”，让学生的思维、身体共同进入 文本，与人物对话，更能激发内心的体验与感悟。构建挑战性学习的课堂范式东山小学采用“小组合作学习”，进而实现了 在“良性压力”下成就每一个孩子的发展。简单地 说

13、，东山小学的“小组合作学习”是一个学生自主 探究、合作学习的过程。在教学中，学生按照一定 的规则进行合理的分组，以小组的形式在同一时 间内、针对同一问题进行团队学习。在共同完成 学习任务的过程中，学生不仅仅可以分享自己的 学习认知、体会和收获，还可以了解其他成员的想 法，从而使自己的理解更加丰富和全面。东山小 学在“小组合作学习”的实施中，更多的是以完成 “挑战性任务”的方式实现学生的合作学习。但 是我们不能忽视个体之间还存在着差异性，他们 的思维水平有高有低，因此教师必须有意识地营 造合作学习的良性压力，设置不同思维层次的挑 战性学习任务，鼓励不同思维能力的儿童都能根 据自己的思维水平发表观

14、点、展开探讨，从而形成 良性竞争，这样才能发挥团队合作学习的优势，真 正实现互学共进的目的。课堂的生命力就在于让学生在沸腾的学习状 态中，挑战难度，超越自我，获得认知的发展与能 力的提升。建构有意义的挑战性学习的价值就在 于此。它既强调为儿童编排有意义的挑战性任务， 又强调儿童在开展挑战性学习任务的活动过程中 达到的超越自我的身心状态。有意义的挑战性学 习往往由一个或多个学习任务构成，这些学习任务 不是一味地强调高挑战、高难度，而是要激发学生 学习的兴趣。要让“挑战”对学生产生意义，对“度” 的把握就显得尤为重要。东山小学从以下四个维 度建构挑战性课堂范式，最终实现有意义的学习。（1）以领域跨

15、度构建课程框架。领域跨度体现 为学科领域的横跨性。任何学科都具有综合性， 任何学科素养都不是在单一、孤立的学科环境中形 成的。从跨学科领域层面设计挑战性学习任务更 有助于学生学科素养、综合素养的形成。从这个角 度来说，学科领域的跨度越大，学习任务的挑战性 就越大，对学生的经验储备、综合能力的要求就越 高。东山小学为了有效实现领域跨度，整体构建课 程框架，形成了以“脑力课程”“卓能课程”“通能 课程”为主体的三大拓展性校本课程板块。东山 小学的“脑力课程”，就是对语文、数学教材所学 内容进行适度地拓展，选择本学科以外的合适内容 加以整合，目的就在于激活全脑，帮助学生梳理方 法、发展思维。源于语文

16、学科的“脑力课程”包括 “古诗吟唱”“图说汉字”“悦读乐画”等内容，源 于数学学科的“脑力课程”包括“图说术理” “玩中 学”“珠心算”等内容。学校开设的“卓能课程”以 社团的形式向学生开放，例如信息技术学科有数字 画廊、编程乐园、3D工坊、拍客影院、数字摄影和 机器人等七大社团。学校开发了重生活、重体验、 重活动的“通能课程”，培养学生在成长过程中必 须的、不可缺少的能力，“学做真人，做小能人”， 为人生发展奠基。东山小学在领域跨度层面整合 各学科之间的知识，以三类拓展课程为载体，为儿 童创设具有不同领域跨度的学习任务，实现学生学 科素养、综合素养不断提升。（2）以思维阶度实现深度学习。有深

17、度的学 习应当有思维深度，我们把这种思维的深度分为 低阶、中阶和高阶。布鲁姆把认知领域的教育目 标分为知道、领会、应用、分析、综合、评价六个 方面。我们认为在教学中，思维低阶层面是知识 的简单记忆与理解，思维中阶层面是知识策略的 应用与分析，思维高阶层面则是能够整合各种资 料、信息，深刻把握事物本质，做出客观推断，综 合性解决问题。在实际的教学活动中，东山小学 根据学生不同的思维层次，设置有梯度的“挑战性 学习任务”，帮助学生逐步深入，进而使思维阶度 不断提升。例如在“自学导航”中可以设置具有不 同思维阶度的预习活动，思维能力不同的学生都 能根据自己的能力实现有效的预习。（3）以知识密度促进系

18、统思维。知识密度也是 挑战性学习的一个重要方面。知识密度包含两个 方面：一是知识数量。在任务解决过程中涉及的 知识数量决定了学习任务的难度，数量越多，挑战 难度越大。二是联结密度。人的大脑学习的本质 就是联结，联结密度越大，思维的活跃强度越高。 在教学中，东山小学倡导教师采用思维导图的教学 策略，不但能够多维度地体现知识的不同层面，体 现各个知识点之间的联系，而且能够以丰富多彩的 表达方式，展现学生主动、独特、富有个性化的思 维特点，促进了学生思维的活跃程度，帮助学生形 成系统学习思维的习惯。（4）以灵感程度激发创造能力。灵感程度即 思维的跳跃度、感悟的深度。创造性解决问题是 挑战性学习的追求，因此挑战性学习内在的精神 实质在于对灵性的召唤。格式塔心理学家启示我 们，人的学习需要顿悟，呵护学生的灵性，让学生 拥有更多灵感，要给予他们更多顿悟的可能、创造 的可能。灵感不是凭空产生的，充实的知识储备 是产生灵感的基础，身心放松是产生灵感的催化 剂，多种思维能力是灵感成效的有力保